浅埋滴灌下分期追氮对玉米花后光合特性、氮素利用和产量的影响

为研究浅埋滴灌下不同氮肥追施方式玉米花后光合特性、氮素利用和产量形成的差异,以氮肥一次性追施(CK)和氮肥分期追施(NFQ) 2种氮肥追施方式的玉米为研究对象,对其花后叶源特性、光合特性、氮素利用和产量及产量构成因素进行比较分析。结果表明,2018—2020年NFQ花后叶源特性显著优于CK,其叶面积指数、叶绿素SPAD值和叶片氮素含量分别平均较CK提高了6.35%、11.02%和5.34%。NFQ花后光合特性亦显著优于CK,其净光合速率、瞬时光能利用率、瞬时水分利用效率和瞬时羧化速率分别平均较CK提高了6.98%、4.28%、20.49%和12.73%。NFQ氮素积累转运量均显著高于CK,其氮素积累量和转运量分别平均较CK提高了23.73%和19.29%。NFQ产量均显著高于CK,试验年份平均增产9.40%,穗粒数和千粒重的显著提高是增产的主要原因。本研究认为,西辽河平原井灌区玉米生产的适宜氮肥追施方式为拔节期、大口期、吐丝期按3:6:1比例追施。     

不同滴灌定额对玉米光合性能及水分利用效率的影响

为了探索夏玉米滴灌条件下灌溉定额与灌溉周期,建立适宜的灌溉制度。以‘郑单958’为试验材料,采用地表滴灌,研究了不同生育时期、不同灌水定额对夏玉米生长发育、光合性能、产量及水分利用效率的影响。研究表明,玉米株高、穗位高、最大叶面积系数随灌溉量增加而增加;除灌溉量最小的模式(DI-5)外,各模式间穗位叶光合速率、蒸腾强度差异不显著;玉米穗位叶叶绿素含量（SPAD值）下降速度随灌溉量增加而降低;玉米穗行数、行粒数、千粒重随灌溉定额降低而下降显著。通过分析不同灌溉模式的产量、水分利用效率及经济效益,认为DI-2灌溉模式比较适宜。研究结果可为山西南部夏玉米节水高产栽培技术及滴灌制度提供参考。

     

不同施氮量对饲用燕麦光合特性及氮素光合利用效率的影响

为探明不同施氮量下饲用燕麦在晋北地区光合特性及氮素光合利用效率的差异,以4个国内外具有代表性的饲用燕麦品种为试验材料,研究其生物产量、光合特性及氮素光合利用效率的变化特点。结果表明,4个参试品种的干草产量均随着施氮量的增加呈递增趋势,均在施氮量180kg/hm²时最高;随着施氮量的增加,各品种净光合速率和氮素光合利用效率呈持续增加的趋势。综合各项指标可知,晋北地区蒙燕1号、甜燕麦、KONA和坝燕7号4个燕麦品种生产时,田间施氮量可控制在180kg/hm²水平。     

追施不同形态氮素对膜下滴灌玉米光合特性和产量的影响

为进一步提升膜下滴灌玉米产量,2014-2015年以玉米杂交种辽单1211为材料,研究了追施不同形态氮素对膜下滴灌玉米光合特性、干物质积累量和子粒产量的影响。结果表明,灌浆期玉米叶片净光合速率追施氮肥处理显著高于对照,其中硝酸铵处理光合速率最大,其次为硝酸钙处理,二者净光合速率与氯化铵、硫酸铵、尿素处理差异显著;各生育时期玉米干物质积累量以硝酸铵处理最高,与其他追施氮肥处理差异显著;追施氮肥处理的产量显著高于对照,其中以硝酸铵处理产量最高,其次为硝酸钙处理,氯化铵处理产量较低,各处理主要是通过影响粒重来影响玉米产量。膜下滴灌追施硝酸铵可显著提高玉米产量。     

不同滴灌制度对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

以冬小麦青麦7号为材料,设置7个不同滴灌制度处理,即按照小麦生育期分别进行不灌水（ CK1）、漫灌（CK2）、滴1水（W1）、滴2水（W2）、滴3水（W3）、滴4水（W4）和滴5水（W5）,初步研究了不同滴灌制度对冬小麦光合速率及水分利用效率的影响。结果表明：与CK1和CK2相比,滴4水和滴5水花后旗叶SPAD值、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）显著升高,胞间CO2浓度（Ci）显著降低;各滴灌处理中,花后0～30 d,随着滴灌次数的增加,小麦旗叶SPAD值、Pn、Gs和Tr表现为：W4＞W5＞W3＞W2＞W1,W4处理维持较高的光合速率;各处理之间产量差异显著,表现为：W4＞CK2＞W5＞W3＞W2＞W1＞CK1;滴4水的水分利用效率（22．23 kg/（mm·hm2））,显著高于其他处理。综合考虑光合及产量因素,在本半湿润易旱区条件下,以起身水＋拔节水＋开花水＋灌浆水（滴4水）为节水高产最优滴灌制度。     

浅埋滴灌条件下灌溉定额对玉米根系形态特征和生理特性的影响

为研究浅埋滴灌条件下灌溉定额对玉米根系形态特征和生理特性的影响。以‘农华101’为供试品种,在浅埋滴灌条件下,灌溉定额设1600 m³/hm²(W1)、2000 m³/hm²(W2)和2400 m³/hm²(W3)3个处理,以传统畦灌灌溉定额4000 m³/hm²为对照(CK),于2017和2018年进行田间试验。结果表明,W1、W2处理与CK之间的玉米籽粒产量差异不显著,W3处理显著高于CK;各处理灌溉水利用效率均显著高于CK。玉米根干重,0~20 cm土层吐丝期2017年浅埋滴灌各处理均显著低于CK,2018年W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,0~20 cm土层完熟期2年均表现为W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著;20~40 cm土层吐丝期和完熟期均表现为W1处理显著低于CK,W3、W2处理与CK之间的差异不显著。株、行间根幅10、20 cm土层处处理间差异不显著;30 cm土层处行间根幅W1、W2处理显著低于CK,W3处理与CK之间的差异不显著,株间根幅各处理均显著低于CK。根条数吐丝期10 cm土层处W3处理显著高于CK,W1、W2处理与CK之间的差异不显著,20 cm土层处W2、W3处理显著高于CK,W1处理与CK之间的差异不显著;乳熟期10、20 cm土层处均表现为W3处理显著高于CK,W1、W2处理与CK之间的差异不显著。根系活力各处理均低于CK,处理间随着灌溉定额的增加而增大,随着土层的加深差异逐渐减小;SOD、POD酶活性0~20 cm土层吐丝期和乳熟期处理间差异均不显著,20~40 cm土层吐丝期SOD、POD酶活性W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,乳熟期SOD酶活性表现W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,POD酶活性W1、W2处理显著低于CK,W3处理与CK之间的差异不显著;MDA含量0~20 cm土层吐丝期处理间差异不显著,乳熟期W1处理显著低于CK,W2、W3处理与CK之间的差异不显著,20~40 cm土层吐丝期和乳熟期处理间差异均不显著。浅埋滴灌节水灌溉使玉米根系在土壤表层分布比例增加,适当增加灌溉定额有利于提高玉米根条数和根系酶活性,可为水肥利用效率的提高创造条件。本研究可为玉米浅埋滴灌高产高效栽培提供依据。     

氮素波动对反枝苋和大豆最大净光合速率和光合氮利用效率的影响

为探讨外来杂草反枝苋(Amaranthus retroflexus)在入侵农田生态系统过程中对氮素资源波动的适应规律及与作物的竞争机制,采用人工模拟不同氮素波动条件的方法研究了反枝苋和大豆(Glycine max)最大净光合速率(Pmax)和光合氮利用效率(PNUE)的变化情况.结果表明,无论在何种氮素波动条件下,苗期反枝苋的Pmax均显著高于大豆,而开花结荚期大豆的Pmax则略高于反枝苋;无论苗期还是开花结荚期,反枝苋的PNUE均高于大豆;说明在入侵初期,反枝苋能够保持高的光合能力,对氮素资源进行高效利用,这很可能是其迅速抢占生态位,从而成功入侵的原因之一.     

苗期不同滴灌方式对东北春玉米产量和水分利用效率的影响

春旱是东北玉米产量增长的主要障碍因素之一,滴灌可有效缓解其对玉米生产的不利影响,不同滴灌方式的效果具有差异性。本文以常规雨养玉米为对照(CK),研究了传统滴灌(采用内嵌迷宫式滴灌管)和新型滴灌(采用自流插入式滴灌管)2种方式与不同埋管深度(0 cm、5 cm和10 cm)对玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响。与对照相比,滴灌显著增产,增幅达9.5%~20.1%。传统滴灌不同埋管深度处理间产量差异不显著,而新型滴灌埋深5 cm产量显著高于地表滴灌,增幅为4.4%。同一埋深不同滴灌方式之间,新型滴灌埋深5 cm比传统滴灌增产8.8%,其他埋深差异不显著。与对照相比,滴灌处理出苗率提高11.3%,收获期穗数增加13.3%。新型滴灌埋深5 cm产量高于其他处理的原因是生殖生长期叶面积指数下降慢,显著提高收获期干物质重。与对照相比,滴灌处理水分利用效率提高8.1%~10.9%,其中新型滴灌埋深5 cm处理水分利用效率最高。因此,埋深5 cm新型滴灌是有效提高玉米产量和水分利用效率的灌溉方式。     

浅埋滴灌下尿素减量配施UAN对春玉米干物质积累及氮效率的影响

为实现西辽河平原春玉米持续稳产和养分资源高效利用,探索春玉米减氮增效新途径。以常规追施尿素（CK1,570 kg/hm²）为对照,设置不同比例减施尿素梯度和相应配施尿素硝酸铵溶液（UAN）处理分别为N1U处理（225 kg/hm²尿素+75 kg/hm²UAN）、N2U处理（375 kg/hm²尿素+75 kg/hm²UAN）,研究浅埋滴灌减施尿素配施UAN对春玉米物质积累、氮效率和产量的影响。结果表明：与CK处理相比,N2U处理在总氮投入量减少25.12%的条件下春玉米产量不减少;N1U处理总氮投入量减少51.42%,产量显著下降。N2U处理总干物质积累量亦显著高于CK处理,吐丝期、完熟期分别增加12.84%～16.40%和6.05%～9.76%;完熟期总氮积累量相比CK增加20.55%～42.29%。N2U处理适量减少总氮投入量25.12%的条件下春玉米产量不降低,具有较好的高产高效优势,是西辽河平原同等地力条件下春玉米浅埋滴灌模式较合理的施肥方式。     

荒漠区滴灌施氮量对葡萄叶绿素荧光特性及碳代谢的影响

为了研究蛇龙珠葡萄各生育期施氮量对叶片光合特性和同化产物积累的影响,在滴灌条件下,设定4个尿素施用量:150(N1),300(N2),450(N3),600 kg/hm²(N4),对照(CK)设置为0 kg/hm²,分析各生育期(花前5 d DBF5、花后20 d DAF20和花后50 d DAF50)不同氮素营养对葡萄叶片的光合荧光参数及碳代谢相关指标的影响。结果表明:适量增施氮肥提高了叶片叶绿素含量和RuBp羧化酶活性,增强了葡萄树的光合作用,而叶片中PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)的提高及非光化学淬灭系数(NPQ)的降低使叶片叶绿素荧光增强,且N2下的Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、qP在DAF20和DAF50时比同期CK分别显著升高了16.10%,17.80%;21.49%,21.13%及11.77%,19.73%;适量增施氮肥提高了蔗糖代谢相关酶的活性和可溶性糖含量,减少了淀粉含量,且在整个生育期,SPS、SS以及蔗糖在N3下有最高值,葡萄糖和果糖在N2下有最高值,而在DBF...     

增强叶片氮素输出对水稻分蘖和碳代谢的影响

增施氮肥是保证水稻高产的重要栽培措施,但高氮肥投入所增加的植株氮素积累大部分滞留在营养器官中,对产量的促进作用有限。叶片是氮素储存的主要器官及籽粒氮素的主要供给源。为了明确植株中氮素分配对水稻生长的影响,本研究将拟南芥铵转运蛋白基因AtAMT1.2在水稻韧皮部特异表达,促进叶片氮素输出,检测转基因水稻植株在不同氮肥浓度下的生长情况。试验结果显示,高氮下pOsSUT1::AtAMT1.2转基因水稻分蘖数、氮素利用效率显著增加,叶片中糖输出量增加,分蘖芽中独角金内酯途径相关基因OsTB1、OsD14表达水平下调。研究说明增加叶片氮素输出能够增大叶片中糖向分蘖芽的转运量,促进分蘖生长,从而提高了有效分蘖数并带来了更高的氮素利用效率。     

氮素水平对棉花幼苗生长和光合特性的影响

为研究氮素水平对棉花幼苗生长和光合特性的影响,测定了营养液培养下棉苗的生长指标、叶绿素含量及光合作用参数等指标.结果表明:棉花幼苗地上部干重、叶绿素a+b、叶绿素a/b、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、PSⅡ的潜在活性、PSⅡ光化学最大效率均随氮浓度的增加呈先升高后降低趋势.棉花幼苗生长的最适宜氮浓度为4 mmol·L-1;随处理时间延长,处理间差异先增加后减少,处理第12天时,除根冠比外,各指标均与氮浓度极显著相关;气孔导度和净光合速率对氮素的响应最为灵敏;鲁棉研28各光合指标下降程度大于银瑞361和农大棉8号,3个品种对氮素敏感性依次为:鲁棉研28＞银瑞361＞农大棉8号.     

拔节期氮肥运筹对不同滴灌量下冬小麦光合特性及产量的影响

为探明拔节期氮肥运筹对不同滴灌量下冬小麦光合特性及产量的影响,在大田滴灌技术条件下,以’新冬41号’为试验材料,研究4种拔节期氮肥运筹处理[N0(0 kg/hm²)、N1(90 kg/hm²)、N2(180 kg/hm²)、N3(270 kg/hm²)]对3种不同滴灌量[W1(1500 m³/hm²)、W2(3000 m³/hm²)、W3(3450 m³/hm²)]下冬小麦叶绿素含量(SPAD值)、叶面积指数(LAI)、叶片光合特性及产量的影响。结果表明,在3种滴灌量下各氮肥处理冬小麦拔节至乳熟期叶片SPAD值均呈"先增后降"的变化规律,最大值均在灌浆期;LAI呈现"先增后降"的变化规律,在孕穗期达最大。在同一施氮水平下,滴灌量增加,叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均增加,而胞间CO₂浓度(Ci)则降低。滴灌量较低时(W...     

灌水对黄淮海地区冬小麦碳氮代谢、产量及水分利用效率的影响

为了研究灌水对黄淮海地区冬小麦碳氮代谢、产量及水分利用效率的影响,以5个黄淮海主栽冬小麦品种为材料,在田间进行试验,分析了灌水次数对冬小麦可溶性蛋白含量、硝酸还原酶活性、可溶性糖含量及全氮含量的调控效应。结果表明：随着灌水次数的减少,硝酸还原酶活性、可溶性糖和全氮含量、可溶性糖转运率均降低,碳氮比增加,穗粒数、千粒质量和单位面积穗数降低,花后14 d之后可溶性蛋白含量呈降低趋势;与正常灌水（ W3）相比,灌2次水（W2）和灌1次水（W1）分别减产11．37％和30．80％,其中周麦18减产最大为14．69％和37．44％,矮抗58减产最少为9．19％和26．97％;W3、W2处理下周麦18的水分利用效率最大,分别为27．6,28．9 kg/（hm2· mm）,豫农202最小,分别为21．8,23．9 kg/（hm2· mm）,在W1处理下矮抗58的水分利用效率最大（26．1 kg/（hm2· mm））,豫农202最小（21．5 kg/（hm2· mm））。5个冬小麦抗旱指数表现为矮抗58＞郑麦366＞豫麦49＞豫农202＞周麦18。     

灌溉方式和施氮量对棉花生长及氮素利用效率的影响

 设置2年田间小区试验,探讨了不同灌溉方式及施氮量对棉花生物量、氮素吸收量、皮棉产量及氮素效率的影响。结果表明,与漫灌相比滴灌显著增加了棉花生物量、氮素吸收量、皮棉产量以及氮肥利用率;滴灌棉花地上部各器官干物质积累量和氮素吸收量显著大于漫灌,而地下部干物质积累量和氮素吸收量显著低于漫灌,滴灌条件下较好的水分条件抑制了棉花根系生长而促进地上部生长。施用氮肥显著提高了棉花生物量、氮素吸收量。皮棉产量在施氮量为360 kg·hm^-2时最大,过高氮肥投入无助于棉花产量提高。随着施氮量的增加,氮肥利用率、农学利用率、偏生产力均显著降低。灌溉方式与施氮量互作效应对棉花单株铃数及皮棉产量产生显著影响。     

不同生育时期施氮对冬小麦氮素分配及叶片代谢的影响

通过＾１５Ｎ示踪结合叶片代谢变化研究二棱期,雌雄蕊原基形成期和四分体期分别施氮对冬小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响机理。结果表明：四分体形成期和雌雄蕊原基形成期施氮处理,收获期营养器官中＾１５Ｎ原子百分超显著降低,籽粒中＾１５Ｎ原子百分超明显增加,并提高了开花后叶片硝酸还原酶活性和叶片衰老后期的光合作用速率,显著增加了籽粒产量和籽粒蛋白质含量。     

不同密度下施氮量对夏玉米产量和氮肥利用效率的影响

为明确施氮量对不同密度夏玉米的产量和氮肥利用效率的调控效应,以京农科728(JNK728)为材料,设置密度和施氮量的二因素随机区组试验。结果表明:施氮量增加显著提高JNK728叶片叶绿素含量(SPAD值);与N180相比,N300和N360叶面积指数(LAI)和单株干物质积累量(DM)显著增加。增加密度显著降低同等施氮水平下JNK728吐丝后穗位叶SPAD值和DM,但显著提高V12-R1+20阶段的LAI。增加施氮量和增加密度均可显著提高JNK728的产量,低密度下施氮量超过240 kg/hm~2显著增加穗行数和千粒质量而提高产量,高密度下施氮量超过300 kg/hm~2显著增加行粒数,增加密度通过增加穗数提高产量。施氮量增加氮肥偏生产力降低31.2%～72.3%,氮肥农学利用效率提高12.5%～52.6%,增加密度后氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率均显著提高。总之,在本研究条件下,耐密抗倒夏玉米在7.5×104株/hm~2时,施氮量宜低于300 kg/hm~2,产量可达9.5×10~3 kg/hm~2;增加密度至9.0×10~4株/hm~2时施氮量在300～360 kg/hm~2为宜,产量可达12.0×10~3 kg/hm~2。总之,在本研究条件下,耐密抗倒夏玉米选择耐密抗倒品种在中密度(7.5×10~4株/hm~2)时,施氮量宜低于300 kg/hm~2,产量可实现9.5×10~3 kg/hm~2,增加密度至9.0×10~4株/hm~2,施氮量在300～360 kg/hm~2为宜,产量可以达到12.0×10~3 kg/hm~2。     

滴灌模式和土壤水分对冬小麦土壤水提取量和水分利用的影响

为探索高效的灌溉策略以减少灌水量并提高作物水分利用效率以缓解黄淮海冬麦区水资源短缺。采用田间裂区试验设计,探究地表滴灌(DI)和地下滴灌(SDI)条件下不同土壤水分状况(分别为田间持水量的50%～60%,60%～70%,70%～80%,记为W₅₀、W₆₀和W₇₀)对冬小麦产量、土壤水提取量、蒸散量和水分利用效率的影响。结果表明,对于整个生长季,与DI处理相比,SDI处理降低0～0.8 m土层土壤水提取比降低11.8%～21.8%,但SDI处理0.8～1.6 m土层土壤水提取量增加28.4%～29.8%。SDI处理的平均土面蒸发量和灌溉量分别比DI处理减少23.1%,8.9%。虽然花后SDI和DI处理间蒸腾速率的差异不显著,但在W₅₀和W₆₀条件下(亏缺灌溉),SDI处理的净光合速率和叶面积指数均高于DI处理。与DI处理相比,在亏缺灌溉条件下,SDI处理的产量增加14.5%～29.3%,水分利用效率增加13.9%～25.9%。与DI处理相比,在W₇₀条件下,...